Мутаген

 

Изобретение относится к генетике, а именно к установлению мутагенной активности а, й бис-М-азиридиноалканов. Целью изобретения является увеличение мутагенной активности и повышение безопасности работы с мутагеном, Показано, что а, аьбис-М-азиридиноалканы общей формулыЈМ(СН2) где п 3-8 и 12, могут быть использованы в качестве химических мутагенов. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s С 12 N 15/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР фОо8чg

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4767001/13 (22) 08.12.89 (46) 30,03.92. Бюп. М 12 (71) Институт химической физики им.

Н.Н.Семенова (72) С.В.Васильева, Г.К,Кадоркина, P.Ã.Костяновский, Е.В.Махова и А,Г.Павлова-Резакова (53) 575.224.4.08 (088.8) (56) Бартошевич Ю.Э., Филиппова Л.М., Костяновский P.Ã., Генетика, 1966, N. 4, с, 147—

155.

Костяновский P.Ã., Паньшин О.А. Изв, АН СССР, сер. хим., 1965, N 3, с. 567 — 570, Изобретение относится к генетике, а именно к экспериментальному доказательству высокой генетической (мутагенной) активности a, N -бис-N-азиридиноалканов общей формулы (N(CH2)nNj, где и = 3 — 8 и 12, которые могут найти практическое применение, в частности в микробиологической и с/х селекции, а также в биотехнологии и медицине.

Известна высокая мутагенная активность азиридина (этиленимина) сн, СН . в отношении индукции мутаций у различных организмов, включая индукцию His ревертантов у штаммов

Salmonella typhimurium TA1535 и ТА100 рКМ101. При дозе мутагена 0,28 мМ на чашку число индуцированных His ревертантов составило 190, превысив спонтанный фон в

95 раз,— для штамма ТА1535, и 290 (превышение спонтанного фона в 8 раз) — для штамма ТА100 рКМ101, .„.. Ж,„, 1723125 А1 (54) МУТАГЕН (57) Изобретение относится к генетике, а именно к установлению мутагенной активности а, в-бис-N-азиридиноалканов. Целью изобретения является увеличение мутагенной активности и повышение безопасности работы с мутагеном, Показано, что а, ю-бис-N-азиридиноалканы общей формуn ipN(CH2)>NQ, где и = 3 — 8 и 12, могут быть использованы в качестве химических мутагенов. 3 табл.

Недостатки в практическом использовании азиридина связаны с тем, что это соединение легколетучее (Талип. 55) и пожароопасное, обладает кожнонарывным действием.

Целью изобретения является увеличение мутагенной активности и повышение безопасности работы с ним.

Известно применение а, в-бис-N-азиридиноалканов в качестве компонент реаг,тивных топлив, сшивающих реагентов для полимеров и как препараты, обладающие противоопухолевой активностью.

Предложено использование а, в-бисN-азиридиноалканов в качестве мутагенов в отношении бактериальной клетки S, typhimurium ТА100 с генотипом his G46 uvrB

rfa pKM 101. Этот штамм является производным штамма S. typhimurium ТА1535 и несет миссенс мутацию his G46, ту же, что и в штамме ТА1535. B качестве тест-объекта использован также ТА1535.

1723125

15

Для изучения мутагенной активности указанных химических соединений использован классический тест Эймса, основан+ ный на учете числа His ревертантов на чашке Петри в зависимости от дозы внесенного соединения. а, со -бис-N-азиридиноалканы устойчивые, высококипящие жидкости с Ткал. 190220 С. Они были впервые получены реакцией а, ю-диаминоалкана и 1,2-дигалогенэтана в среде 1,2-дихлорэтана или в бензоле в присутствии 50 щелочи при

60-70 С.

Пример 1. cz,ш-бис-N-азиридинобутан. Мутагенная активность на бактериальной клетке Salmonella typhimurium ТА1535*

0,1 мл раствора а, ю-бис-N-азиридинобутана заданной концентрации в воде добавляют к 2 мл 0,6 -ного водного агара, содержащего 0,5 NaCI, биотин и гистидин (по 10 мл 0,5 MM раствора на 80 мл такого водного агара), 0,1 мл свежей ночной культуры бактерий S. typhimurium ТА1535 с титром 1 — 5 10 кл(мл и 0,5 мл фосфатного буфера Серенсена рН 7,4. Пробирку с этим

"верхним" агаром встряхивают, перемешивая содержимое, и быстро выливают в чашку Петри на поверхность "нижнего" минимального агара, содержащего 2 агар с MgSO4, глюкозой и концентратом солей, После надежного застывания верхнего слоя чашки Петри переворачивают и инкубируют в термостате при 37 С 48 ч, после чего учитывают число His ревертантов. Для учета спонтанного фона частоты спонтанных мутаций вместо раствора мутагена в пробирку с 0,6 -ным агаром вносят 0,1 мл воды.

Мутагенную активность других опытных соединений изучают в соответствии с данной методикой. Результаты исследований представлены в табл. 1.

Анализ данных табл, 1 свидетельствует о том, что все изученные соединения обладают выраженным мутагенным действием, при их использовании частота индуцированных His ревертантов превышает спонтанные показатели в десятки и сотни раз.

Наибольшую активность при этом проявляют азиридиноалканы с числом групп СН2, равным 4 — 7.

Пример 2. а,ю-бис-N-азиридинобутан. Мутагенная активность на бактериальных клетках Salmonella typhimurium ТА100 рКМ101, Испытание мутагенной аткивности проводят аналогично методу, описанному в примере 1, но в качестве тест-объекта ис20

50 пользуют штамм S. typhimurium ТА100, содержащий плазмиду рКМ101.

В табл. 2 приведены результаты изучения мутагенной активности а, си-бис-N-азиридинобутана и других азиридиноалканов в отношении штамма S. typhimurium ТА100 рКМ101.

Как следует из табл, 2 и 1, зарегистрирован выдающийся мутагенный эффект соединения ряда Q, й)-бис-N-азиридиноалканов с п = 3 — 8; для отдельных соединений превышение спонтанного фона достигает 250 раз.

Мутагенный эффект соединения с n = 12 выражен слабее.

Пример 3, Сравнительная мутагенная активность 1 мМ растворов а, ю-бис-N-азиридиноалканов íà S, typhimurium ТА100 рКМ101.

Эксперименты проводят в соответствии с методом в примере 2, однако все соединения испытывают в эквимолярных дозах — 0,7 мМ на чашку. Результаты экспериментов приведены в табл, 3. Для сравнения изучен также 0,7 мМ азиридин.

Из данных табл, 3 следует, что так и в предыдущих опытах, наибольшую активность проявили а, в-бис-N-азиридиноалканы с числом п = 4 — 8, как в абсолютных значениях количества колоний-ревертантов на чашку, так при расчете числа His ревертантов на 1 мМ препарата.

Меньшую активность показывают соединения с числом n = 3 и 12, Однако и они являются мутагенами, так как в соответствии со стандартным тестом Эймса мутагенными считаются соединения, вызвавшие превышение спонтанного фона не менее чем в 2 раза.

Та к им образом, и, а-бис-N-аз и р иди ноалканы обладают выраженным — а некоторые из них — выдающимися мутагенным эффектом на бактериальной клетке. Мутагенная эффективность соединений с n =

= 4 — 8 значительно превышает эффективность известного супермутагена азиридина (этиленимина), при испытании в одной и той же генетической системе, а большая устойчивость и высокая температура их кипения в сравнении с азиридином делает практическое использования а, гдбис-N-азиридиноалканов значительно менее опасным, Формула изобретения

Применение а, в-бис-N-азиридиноалканов общей формулы (N(CH2)nN), где и =

=3 или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, или 12, в качестве мутагена, 1723125

Таблица 1

Мутагенная активность а, ю-бис-N-азиридиноалканов на-штамме

S. typhimurium ТА1535**

Соединение

Число His ревер- Кратное превытантов на чашку шение спонтанного фона, раз

Кон ент а ия мг/чашку мМ/чашку ®CH2)»NQ

Спонтанный он

**-Данные усреднены из трех независимых опытов, в каждом из которых анализировали не менее трех повторностей заданной концентрации мутагена.

Таблица 2

Мутагенная активность а, в-бис-N-азиридиноалканов на штамме

S. typhimuI ium TA100 рКМ101

Число His ревертантов на чашку

Соединение

Кратное превышение спонтанного фона, раз

Концент ация мг/чашку мМ/чашку И (СН7 ) 5И и(сн, „ы

PN(CH2)gNQ И(СН2 6И ) М(СН2)7И) Ы(СН, Р

И(СН2)3 1

IN(CHг) 4 1 И(СН2) 5И.)

5N(CH2 6 g

jN(CH2)>M 1 +(CH2)g+ Q

0,01

0,05

0,1

0,01

0,05

0,1

0,01

0,05

0,1

0,01

0,05

0,1

0,01

0,05

0,1

0,001

0,01

0,14

0,001

0,01

0,1

0,01

0,05

0,1

0,01

0,05

0,1

0,01

0,05

0,1

0,01

0,05

0,1

0,01

0,05

0,1

0,0013

0,013

0,13

0,079

0,396

0,793

0,071

0,357

0,714

0,0649

0,324

0,649

0,0595

0,297

0,595

0,0549

0,275

0,549

0,007

0,07

0,7

0,004

0,04

0,4

0,079

0,396

0,793

0,071

0,357

0,714

0,0649

0,324

0,649

0,0595

0,297

0,595

0,0549

0,275

0,549

0,007

0,07

0,7

336

876

339

1376

14

132

463

176

178

334

147

359

926

346

1017

101

223

106

362

45 . 56

83

133

191

208

146

241

56

229

2,3

22

77,1

3,3

25,8

2,09

2,8

2,87

5,3

12

20,6

2,37

5,79

14,9

5,48

12,9

16,9

1,62

3,5

8,06

0,88

1,7

5,8

1723125

Продолжение табл. 2

Таблица 3

Число His ревертантов, индуцированных а,ю-бис-Nазиридиноалканами в Salmonella typhimurium ТА100 рКМ101 в расчете на 1 мМ, а — среднее из трех независимых экспериментов б — за вычетом спонтанного фона

Составитель С.Васильева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Редактор Н.Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1042 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5